離子液體中脂肪酶催化酯化、轉(zhuǎn)酯反應(yīng).pdf

1、酶催化的有機(jī)反應(yīng)具有條件溫和、無(wú)環(huán)境污染、速率快、選擇性高等優(yōu)點(diǎn)。盡管非水相酶催化反應(yīng)后處理方便，但傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑限制了酶的活性和穩(wěn)定性。多年來(lái)，人們一直試圖解決酶的固定化和在有機(jī)溶劑中失活的問(wèn)題。近幾年來(lái)，用離子液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機(jī)溶劑作為酶催化反應(yīng)的介質(zhì)，受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。 離子液體是完全由陰陽(yáng)離子組成且常溫下呈液態(tài)的離子化合物，為一種低熔點(diǎn)的鹽，其性質(zhì)主要依賴于它所包含的陰陽(yáng)離子的種類。不同種類、尤其是對(duì)有機(jī)溶劑有耐受

2、性的脂肪酶在離子液體中有著不尋常的表現(xiàn)力，其活性與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑相當(dāng)或更高。另外，離子液體的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可以使酶懸浮在離子液體中從而大大降低酶的失活率，提高了酶熱穩(wěn)定性、立體選擇性和對(duì)映體選擇性。目前在絕大多數(shù)有關(guān)離子液體中酶催化反應(yīng)的國(guó)內(nèi)外研究中，大多采用1，3-烷基咪唑六氟磷酸鹽和1，3-烷基咪唑四氟硼酸鹽。其優(yōu)點(diǎn)是在這兩種體系中，酶的活性和穩(wěn)定性都有顯著提高。 本文選擇在離子液體中研究脂肪酶催化簡(jiǎn)單的酯化反應(yīng)和轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。選擇[

3、bmim][PF6]和[bmim][BF4]兩種離子液體與有機(jī)相和反膠束體系做對(duì)比，系統(tǒng)地研究了有機(jī)相，離子液體中脂肪酸與脂肪醇的酶催化酯化反應(yīng)，三種介質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相差不多，離子液體的優(yōu)勢(shì)并不明顯?？疾炝擞袡C(jī)相、反膠束、離子液體中脂肪酶催化轉(zhuǎn)酯反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。離子液體中的酶催化轉(zhuǎn)酯反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率與有機(jī)相差不多，但反應(yīng)速率有顯著提高。又比較了不同介質(zhì)中脂肪酶CCL和脂肪酶CRL(LipaseFromcandidarugosa)催化轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，結(jié)果

4、表明在[bmim][PF6]中的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)兩種脂肪酶的反應(yīng)活性基本相同，與脂肪酶的品種關(guān)系不大。并且，脂肪酶CCL與[bmim][PF6]一起重復(fù)利7次催化醋酸乙烯酯與異辛醇的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，酶的活性降低不多，說(shuō)明離子液體[bmim][PF6]對(duì)酶活性的保持具有非常重要的作用。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們得出：[bmim][PF6]離子液體可以作為脂肪酶催化簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)和簡(jiǎn)單的酸與醇的酯化反應(yīng)的很好的溶劑，尤其是轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，大大提高酶的活性和穩(wěn)定性